JP3923614B2 - 支持力強化用基礎杭 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基礎杭の突出穴に突起部材を挿入して突起を地中に形成する支持力強化用基礎杭に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建物又はモニュメントや墓石等の構造物の沈下を防止するために、基礎杭を地中に適数本打ち込むと共に、該基礎杭上に構造物基礎（以下杭基礎という）を載置する基礎杭による沈下防止手段が知られている。
そして、上記のような沈下防止手段として用いられる基礎杭は、一般的にはコンクリート製の円柱状の杭が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然し、従来のような基礎杭は、円柱状のストレートな杭であるため地中における支持力を図る上で、岩盤に到達する程度に長く形成したり或いは径を極めて太く形成して用いられるので、基礎杭が長大になったり重量が大きくなる欠点があると共に取扱いが困難でコスト高になる等の問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の支持力強化用基礎杭は、第１に、基礎杭１外周に支持力強化用の突起２ａを突出させるものにおいて、周壁に上記突起２ａを突出させる突出穴１ａを設けた管状の基礎杭１と、該基礎杭１の内周側より上記突出穴１ａを介して外周側に突起２ａとして突出させる突起部材２とを設け、基礎杭１の管の内部に同心的に内管５を設け、基礎杭１と内管５との間を突起部材２を収容する収容空間Ｈとし、基礎杭１と内管５を地中に挿入し突起部材２の突起２ａを突出させたのち、内管５を抜き取って構成したことを特徴としている。
【０００５】
第２に、基礎杭１の管の内部空間断面の全部又は外周側の収容空間Ｈをリング状に覆う先端シュー６を設けてなることを特徴としている。
【０００６】
第３に、基礎杭１と内管５の先端側に、基礎杭１と内管５の間隔を保持するスペーサ６を設けたことを特徴としている。
【０００７】
第４に、基礎杭１の突出穴１ａに突起部材２の外側への突出を案内する案内部材３を設けたことを特徴としている。
【０００８】
第５に、基礎杭１と内管５で形成される収容空間Ｈの内部に充填部材９を投入し又は投入しないで、内管５の内部の土を締め固めることを特徴としている。
【０００９】
第６に、基礎杭１の内部に充填部材９を投入し、該充填部材９を基礎杭１に穿設した突出穴１ａ又は通孔１ｂから外側の地中に向けて突出させることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図６に示す１は本発明の第１実施形態に係わる基礎杭であり、該基礎杭１は円筒状の管の上下端を開口してなり、その周壁に後述する突起部材２で突起２ａを突出させる横長孔状の突出穴１ａを、適当間隔を有し下方より上方に向けて螺旋軌跡上に複数穿設すると共に、該突出穴１ａにその内周壁側より上記突起２ａを外周壁側に突起として突出させる案内部材３を備えて構成している。
これにより、基礎杭１を地中に挿入したとき周壁に形成した複数の突出穴１ａから、複数の突起２ａが位相を異ならせて放射状に外側の地中内に向けて突出させることにより、突起２ａ，２ａ・・はあたかも木の根が張るように基礎杭１を地中において支持し杭支持力を増大することができるようにしている。
【００１１】
またこの実施形態における基礎杭１は、図２〜図５に示すように管内部に同心的に固定される小径の内管（内筒）５を内装し、基礎杭１と内管５との間に突起２ａ形成用の突起部材２を収容する収容空間Ｈを形成するようにしている。
また両者の下端部にはリング状の先鋭な先端シュー６を設けて、地中への打ち込みを容易に行うようにしている。
図４に示すようにこの先端シュー６は、基礎杭１と内管５の下端を嵌合係止する嵌合溝６ａ，６ｂを刻設することによって前記収容空間Ｈを保持すると共に、内径は内管５のそれと略同形に形成している。また収容空間Ｈの上方は、次に説明する打込部材７或いは後述する案内部材３によって位置決め保持させるようにしている。
【００１２】
基礎杭１の頭部に着脱可能に装着される打込部材７は、縦板を十字状に組み合わせて打込片７ａを形成すると共に、その上部に円板状の打込部７ｂを一体的に形成してなる。
これによって、十字状の打込片７ａの縦板部分を、基礎杭１と内管５の上部に十字状に切欠した係合溝１ｂと５ｂとに各嵌挿させた状態において、打込部７ｂをハンマー或いは挿入機器等の打ち込み手段で押圧することにより、基礎杭１と内管５の頭部を損傷させることなく、且つ収容空間Ｈを維持させながら両者の同時打ち込みを簡単且つ良好に行うようにしている。
尚、上記打ち込み手段は図示例のものに限ることなく他の手段でもよい。
【００１３】
次に突起部材２の実施形態を図３，図４において説明する。図示例の突起部材２は、帯状板で直杆状に形成した杆身２ｂの下部を緩やかに外側に屈曲させながら先鋭に形成することにより前記突起２ａを構成するようにしている。
これにより、基礎杭１を単独に又は基礎杭１と内管５とを同時に地中に挿入した状態において、基礎杭１の上方から内周に沿って突起部材２を挿入したとき、突起２ａの屈曲した先端が突出穴１ａ内に適切に入り込んで簡単に位置決めすることができるものであり、この状態から突起部材２を押入すると、突起２ａは突出穴１ａから外側に屈曲変形しながら地中に突出することできる。
【００１４】
従って、複数の突起部材２が基礎杭１内に押入されて突出穴１ａから複数の突起２ａが放射方向に樹木の根部状に突出することにより、基礎杭１の支持力を高めて沈下及び傾倒等を的確に防止するので、基礎杭１は該突起２ａによって良好に補強支持される。
従って、この分支持力強化された基礎杭１は径大化並びに長大化を抑制してコンパクト化を図ることができ製作コストを低減することができると共に、基礎杭１の地中への挿入設置作業を大きな穴掘り等を要することなく簡単に行うことができ、また作業の省力及び低コスト化を図ることができるものである。
【００１５】
また図５（Ａ）に示すように、基礎杭１に形成する突出穴１ａは、該突出穴１ａの上部を切欠して内側に凹入させて得られる凹入片部分を案内部材３になるように形成することにより、基礎杭１に対する案内部材３の設置を簡潔な構成で製作することができると共に、突起部材２の先端を円滑に誘導することができるもである。
また内管５は、上記案内部材３に対向する部位を収容空間Ｈ内に向けて突出させることによって補助案内部材３ａを形成するとよく、この場合補助案内部材３ａによっても突起部材２の案内誘導を良好に行うことができるものである。
【００１６】
また上記案内部材３及び補助案内部材３ａは収容空間Ｈの長さに突出させると、基礎杭１と内管５との収容空間Ｈを保持するスペーサに兼ねることができる等の利点も併有させることができるものである。
尚、案内部材３は上記の実施形態に限ることなく同図（Ｂ）に示すように、下り傾斜の斜面を有する案内片３ｂを、基礎杭１の内側或いは内管５の外側に取り付けることによって、突起部材２の突起２ａを突出穴１ａに誘導するように設けてもよいものである。
【００１７】
次に以上のように構成した支持力強化用基礎杭の使用態様について説明する。 図４に示すように、基礎杭１及び内管５はその頭部に打込部材７を取付けた状態で、該打込部材７を既述した打込手段によって押圧することにより、上記両者の頭部に損傷等を大きく与えることなく収容空間Ｈを保持しながら、先端シュー６に伝えて地中に所定深さに打込挿入することができる。
また該先端シュー６は基礎杭１と内管５の先端を同心的に支持するスペーサに兼ねているので、収容空間Ｈの保持を簡潔で廉価な構成を以て行うことができると共に、打込挿入等の施行を良好に行うことができる。
【００１８】
次いで、図５に示すように所定深さに挿入された基礎杭１に、収容空間Ｈを介して突起部材２を挿入すると該突起部材２は、基礎杭１の内周及び内管５の外周で具合よく案内されて、その先端が案内部材３又は補助案内部材３ａに誘導される結果、突起２ａは突出穴１ａ内に簡単且つ的確に臨ませることができ、この位置決め姿勢にある突起部材２を上方から打込挿入すると、突起２ａは突出穴１ａから地中に差し込むように突出するので、順次打込挿入されて基礎杭１の周囲に位相を異ならせて放射方向に突出した突起２ａ，２ａ・・は、あたかも樹木が根を張るように基礎杭１の支持力を簡単且つ的確に強化させることができる。
【００１９】
そして、図１，図２に示すように上記の態様を以て複数の基礎杭１を地中に設置したのち、該複数の基礎杭１の頭部に跨がって杭基礎（土台）Ｗを載置すると、杭基礎Ｗは複数箇所（図示例では４隅か所）を支持されて、その適正姿勢（水平姿勢）を長期間にわたり安定よく保持することができるものである。
また、基礎杭１は突起２ａによって支持力が強化する分小径化或いは長さを短くして簡潔な構成で小型化を図ることができると共に、穴掘り作業を敢えて必要としない打込挿入等の簡単な手段で設置されるので、基礎杭１の製作及び運搬や設置工事等を低コストに行うことができる。
【００２０】
また上記基礎杭１の施行時に、収容空間Ｈを利用してその内部に図７で後述する充填手段を以てコンクリート等の充填部材９を供給してもよく、この場合充填部材９は突起２ａと共に突出穴１ａから突起２ａの突出方向に向けて突出するので、突出した充填部材９が固形化すると突起２ａの固定及び保護を良好に行うと共に、基礎杭１の支持力の強化を相乗的に向上させることができる等の利点を創出することができる。
【００２１】
また基礎杭１の周壁に充填部材９の突出用の通孔１ｂを複数穿設してもよく、この場合充填部材９を押圧して該通孔１ｂから外側に突出させ支持力強化用の充填部材９による突起を簡単に形成することができるので、突出された充填部材９によって外周の土を固めることができると共に、張り出して固形化した充填部材９によって基礎杭１の支持力を一層向上させることができるものである。
【００２２】
また上記のような施行に際し、基礎杭１の打込挿入が完了されたとき或いは完了直前において突起部材２の突出案内を行ったのちにおいて、内管５は先端シュー６及び基礎杭１と離脱させて上方に引き抜いてもよく、この場合に引き抜き後の基礎杭１内の土は締め固めることにより基礎杭１を良好に安定支持させることができるものであると共に、内管５の残置を省略して施行を低コストに行うことができる等の利点がある。
【００２３】
次に、図６において本発明の第２実施形態に係わる基礎杭１の構成及び使用態様について説明する。
この基礎杭１は、管先端の内部空間断面の全部を先鋭で錐形状に形成した先端シュー６で覆うと共に、内管５を省略した構成にしている。
また上記基礎杭１の周壁には前述のものと同様な通孔１ｂを複数穿設すると共に、先端シュー６に上下方向の通孔６ｃを適数穿設している。
【００２４】
この基礎杭１の施工は、前述の実施形態と同様な手段を以て地中に打込挿入したのち、突起部材２を突出穴１ａから所定数だけ挿入して突起２ａを突出させた状態において、基礎杭１の内部に充填部材９を圧力を加えながら充填供給することによって行われるものである。
上記充填部材９は基礎杭１内で圧力が加えられると、通孔６ｃ及び通孔１ｂ並びに突出穴１ａから地中内に突出して、同図の点線で示すように基礎杭１の外部に内部の充填部材９と繋がる突起９ａ，９ｂを形成すると共に、土中に浸透した充填部材９はその周囲の土壌を硬く固めて基礎杭１の支持力を好適に増大させることができる。
【００２５】
従って、基礎杭１は複数の突起２ａと充填部材９によって外周に突出して固形化する突起９ａにより適正姿勢で良好に支持されると共に、先端シュー６の下部に形成される突起９ｂ部分で沈下を防止されることになり、大重量の杭基礎Ｗを基礎杭１の小型化を図りながら良好に支持することができる。
また上記の工法による基礎杭１は、管の内部に充填部材９を利用して鉄塔等の支柱Ｓを簡単且つ安定よく立設支持することを可能にする等の利点もある。
尚、図示例において突起部材２は帯状板で形成したが、これに限ることなく丸棒状の鉄筋であってもよい。また基礎杭１及び内管５等は合成樹脂材によって形成されたパイプを用いるとよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので次のような効果を奏することができる。
請求項１の発明により、所定深さに挿入された基礎杭に突起部材を挿入すると、突起部材はその先端の突起が突出穴から地中に差し込むように突出するので、突起はあたかも樹木が根を張るように基礎杭の支持力を簡単且つ的確に向上させることができる。従って、地中に埋設した基礎杭上に設置される構造物等を長期間にわたり安定よく保持することができるものである。
また、基礎杭は突起によって支持力が強化するので、小径化或いは長さを短くして小型化を図ることができると共に、基礎杭の製作及び運搬や設置工事等を低コストに行うことができる。
【００２７】
そして、基礎杭と内管とによって形成される収容空間を介して突起部材を容易に挿入することができると共に、突起を突出穴から簡単且つ適切に突出させることができる。
【００２８】
さらに、基礎杭と内管を地中に挿入して収容空間を介して突起部材の突起を形成したのち内管を抜き取るようにしたことにより、突起部材による突起の形成を的確且つ速やかに行うことができると共に、内管を地中に残置させることのない廉価な基礎杭を提供することができる。
【００２９】
請求項２の発明により、基礎杭は、先鋭な先端シューによって地中への挿入を容易に行うことができる。
【００３０】
請求項３の発明により、基礎杭と内管とによって形成される収容空間はその先端側をスペーサによって的確に間隔保持をされるので、突起部材の挿入施工を良好に行うことができる。
【００３１】
請求項４の発明により、基礎杭の突出穴に突起部材を案内部材によって簡単に臨ませることができると共に、突起を地中内に向けて適切に突出形成することができる。
【００３２】
請求項５の発明により、基礎杭の内管内部の土を締め固めることより、基礎杭の支持力を増大することができる。
【００３３】
請求項６の発明により、基礎杭の内部に充填部材を投入供給して突出穴又は通孔から外側の地中に向けて突出させることにより、突出した充填部材によって基礎杭の支持力を突起部材と共に増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係わる基礎杭の使用状態を示す斜視図。
【図２】 図１の地中の断面図。
【図３】 基礎杭の構成を示す分解斜視図。
【図４】 （Ａ）は基礎杭の打込挿入状態を一部破断をして示す側面図。（Ｂ）は基礎杭の施行完了状態を示す断面図。
【図５】 （Ａ）は突起部材の案内部材の構成を示す拡大断面図。（Ｂ）は（Ａ）の別実施形態を示す拡大断面図。
【図６】 基礎杭の第２実施形態に係わる施行態様を示す側断面図。
【符号の説明】
１ 基礎杭
１ａ 突出穴
１ｂ 通孔
２ 突起部材
２ａ 突起
３ 案内部材
５ 内管
６ 先端シュー（スペーサ）
７ 打込部材
９ 充填部材

Claims (6)

1. 基礎杭（１）外周に支持力強化用の突起（２ａ）を突出させるものにおいて、周壁に上記突起（２ａ）を突出させる突出穴（１ａ）を設けた管状の基礎杭（１）と、該基礎杭（１）の内周側より上記突出穴（１ａ）を介して外周側に突起（２ａ）として突出させる突起部材（２）とを設け、基礎杭（１）の管の内部に同心的に内管（５）を設け、基礎杭（１）と内管（５）との間を突起部材（２）を収容する収容空間（Ｈ）とし、基礎杭（１）と内管（５）を地中に挿入し突起部材（２）の突起（２ａ）を突出させたのち、内管（５）を抜き取って構成した支持力強化用基礎杭。
2. 基礎杭（１）の管の内部空間断面の全部、又は外周側の収容空間（Ｈ）をリング状に覆う先端シュー（６）を設けてなる請求項１の支持力強化用基礎杭。
3. 基礎杭（１）と内管（５）の先端側に、基礎杭（１）と内管（５）の間隔を保持するスペーサ（６）を設けた請求項１又は２の支持力強化用基礎杭。
4. 基礎杭（１）の突出穴（１ａ）に突起部材（２）の外側への突出を案内する案内部材（３）を設けた請求項１又は２又は３の支持力強化用基礎杭。
5. 基礎杭（１）と内管（５）で形成される収容空間（Ｈ）の内部に充填部材（９）を投入し又は投入しないで、内管（５）の内部の土を締め固める請求項１又は２又は３又は４の支持力強化用基礎杭。
6. 基礎杭（１）の内部に充填部材（９）を投入し、該充填部材（９）を基礎杭（１）に穿設した突出穴（１ａ）又は通孔（１ｂ）から外側の地中に向けて突出させる請求項１又は２又は３又は４又は５の支持力強化用基礎杭。

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